Inverttereiden roolista tulevaisuuden sähköverkossa

Pacific Northwest National Laboratoryn (PNNL) tutkimusryhmä kehitti äskettäin uuden mallin inverttereiden ratkaisevasta roolissa muuntaessaan esimerkiksi aurinkovoimalaitoksella tuotetun tasavirtasähkön standardiksi vaihtovirtasähköksi samalla kun ylläpitää sähköverkkojen vakautta.

PNNL:n insinöörien suunnittelema malli on suunniteltu antamaan sähkönjakeluoperaattoreille mahdollisuus testata, kuinka uusia tehon lähteitä voidaan turvallisesti lisätä verkkoon tavalla, joka lisää sähköjärjestelmän joustavuutta ja vakautta.

Mallimääritelmän hyväksyi äskettäin Western Electricity Coordinating Council (WECC), voittoa tavoittelematon yhtiö, joka takaa luotettavan sähkön 14 Yhdysvaltain länsiosavaltiossa, kahdessa Kanadan maakunnassa ja Pohjois-Bajassa Meksikossa.

Hyväksyntä tarkoittaa, että malli on integroitavissa kaupallisesti saatavilla oleviin jakeluverkon simulointityökaluihin, joita käyttävät tuhannet laitokset Pohjois-Amerikassa ja muualla maailmassa.

Kun yhä useammat uusiutuvat energialähteet alkavat muuttaa sähköjärjestelmien energiayhdistelmää, sähköjärjestelmän operaattorit kamppailevat ymmärtäessään, kuinka invertterit vaikuttavat järjestelmän käyttäytymiseen.

PNNL:n verkkoa muodostava invertterimallinnuksen työ käynnistyi mikrogrid-verkkojen kehittämisestä, jotka on suunniteltu omavaraisiksi energialähteiksi yleensä kriittisille loppukäyttökuormituksille ja etäyhteisöille. Aiemmat tutkimukset osoittivat, että 100-prosenttisesti invertteripohjaista mikroverkkoa voidaan käyttää verkon muodostavilla inverttereillä, jotka voivat toimia itsenäisesti ilman perinteisiä synkronisia sähkögeneraattoreita.

Viimeisen vuoden ajan Wei Du, PNNL:n vanhempi tutkija ja hänen ryhmänsä ovat tutkineet, kuinka verkon muodostavat invertterit vaikuttavat suuriin siirto- ja jakelujärjestelmiin. Mikroverkkotutkimuksen tulokset viittaavat siihen, että verkon muodostavat invertterit voivat varmistaa järjestelmän vakauden uusiutuvien energialähteiden integroimiseksi tuleviin sähköverkkoihin.

Tämän aikaisemman tutkimuksen jälkeen ryhmä kehitti yleisen roikkumisohjatun, verkon muodostavan invertterimallin siirtojärjestelmätutkimuksia varten. Tämä on malli, jonka WECC:n mallinnus- ja validoinnin alakomitea hyväksyi äskettäin.

WECC-mallinnus- ja validointialikomitean puheenjohtaja Song Wang sanoo: "Verkon muodostavista inverttereistä tulee tulevaisuudessa yhä tärkeämpiä voimajärjestelmille. Uuden mallin avulla WECC voi tutkia, kuinka verkon muodostavat invertterit vaikuttavat sähköverkkoihin siirtotasolla. Malliin perustuvat alustavat simulaatiotutkimuksemme osoittavat, että verkon muodostavat invertterit voivat vaikuttaa sähköjärjestelmän vakauteen erittäin positiivisella tavalla.

Aiheesta aiemmin:

Tavoitteena laajat langattomat sähkönjakeluverkot

Jakeluverkon sähkövarasto viidenneksen hinnalla